Anzeige
The research will look for alternatives to standard antibiotics, which are losing their effectiveness against common infectious agents. Health experts worldwide are concerned about the spread of antibiotic-resistant microbial infections and the shrinking arsenal of compounds that can effectively treat them.
The five-year effort will explore the medical potential of a class of compounds called phosphonates. These compounds already have shown promise in treating infectious diseases such as malaria, and may also be useful in managing some chronic medical conditions. Phosphonates work by inhibiting cellular processes that involve naturally occurring phosphorylated compounds.
"There is the potential to discover a phosphonate inhibitor for every biochemical pathway that involves phosphorylated intermediates," said microbiology professor William W. Metcalf, a principal investigator on the study. "Because these compounds are widespread in biological processes, the range of targets is very large."
Metcalf is one of five principal investigators at the U. of I., all of whom have appointments at the Institute for Genomic Biology. His collaborators are William H. and Janet Lycan professor of chemistry Willem (Wilfred) A. van der Donk, chemical and biomolecular engineering professor Huimin Zhao, chemistry professor Neil Kelleher and biochemistry professor Satish Nair, of the Center for Biophysics and Computational Biology. Jo Handelsman, of the University of Wisconsin, also will contribute to the effort.
Metcalf, a microbial geneticist, has long been intrigued by bacterial phosphate metabolism. He has discovered and biochemically characterized a number of previously unknown enzymes involved in the microbial metabolism of phosphate compounds.
About 70 percent of the antibiotics currently in use come from bacteria. Metcalf's fascination with the ongoing "biological warfare between bacteria" led him to explore the antimicrobial potential of phosphonates. While phosphonates have found uses in medicine - to treat malaria or hypertension - this area of research is fairly new, he said.
"No one has even made a dedicated search for phosphonates in nature," he said.
Metcalf and his collaborators have analyzed the biological activity of some known phosphonates,such as the herbicide phosphinothricin.
The van der Donk and Zhao groups have investigated the clinically used phosphonate, fosfomycin.
Kelleher, a biological mass spectroscopist, has constructed several new, high-resolution Fourier Transform mass spectrometers, which will help the researchers isolate previously unknown microbial products that contain the phosphonate group.
Nair is an X-ray crystallographer with expertise in elucidating the three-dimensional structure of protein and DNA complexes.
The research team has four goals: the discovery and genetic characterization of phosphonate biosynthetic pathways; the biochemical reconstruction of those pathways that have antibiotic or other therapeutic potential; the bioengineering of medically useful phosphonates and their biosynthetic enzymes for economical production; and the use of the latest mass spectrometric technology to discover and engineer phosphonates and enzymes that contribute to phosphonate metabolism.
"Our role is the discovery of antibiotics for which there is a critical need and the development of ways to produce these antibiotics economically," Metcalf said.
Diana Yates | Quelle: University of Illinois
Weitere Informationen: www.news.uiuc.edu/news/07/0424antibiotics.html
Weitere Berichte zu: antibiotic > microbial > phosphonate
Sharp images from the living mouse brain
07.02.2012 | Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, Göttingen
Chemists Develop More Efficient Protein Labeling
07.02.2012 | North Carolina State University
Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.
Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.
In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...
Eine Notunterkunft muss schnell verfügbar, kostengünstig, leicht zu transportieren und unkompliziert im Aufbau sein.
In der Katastrophenhilfe ist daher das Zelt die erste Wahl. Doch oft wird aus dem Provisorium ein Dauerzustand, der sich über Jahre erstrecken kann. Ziel des Projektes Architekturstudierender am KIT: ein Ansatz, der die Lebensbedingungen in solchen Zeltlagern verbessert. Mit der sechseckigen Konstruktion „x-tent.me“ entwickelten sie eine Übergangsform zwischen temporärer ...
Viele Insektenlarven fressen Pflanzen und richten so in der Landwirtschaft Schaden an. Wie wird das Fressverhalten der Larven gesteuert, welche Hormone sind daran beteiligt? Das untersuchen Wissenschaftler vom Biozentrum der Universität Würzburg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ihr Projekt.
Ob ein Mensch Hunger spürt oder sich satt fühlt, wird durch ein komplexes Signalnetzwerk in seinem Organismus bestimmt. Daran beteiligt sind Nervensystem, Magen-Darm-Trakt, Bauchspeicheldrüse und Fettzellen, wobei diese Akteure über so genannte Neuropeptide wie Orexin und über Peptidhormone wie Insulin oder Leptin miteinander kommunizieren. Peptide von diesem Typus spielen im ...
Siemens hat eine getriebelose Windenergieanlage mit sechs Megawatt (MW) Leistung für den Offshore-Einsatz auf den Markt gebracht.
Windturbinen ohne Getriebe zeichnen sich durch ein robustes Design und ein geringes Gesamtgewicht aus. Diese Kombination senkt Infrastruktur-, Installations- und Wartungskosten und steigert die Energieausbeute und damit die Rentabilität über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Die Rotorblätter der SWT-6.0-Windturbine sind mit 75 Meter Länge die größten für 6-MW-Anlagen.
Sie basieren auf ...
Siemens hat den weltweit ersten Leistungsschalter entwickelt, der bei Spannungen von 1,2 Millionen Volt arbeitet.
Solche Ultrahochspannungen erhöhen die Übertragungskapazität von Stromleitungen und bieten so die Möglichkeit, auf relativ wenigen Trassen große Mengen elektrischer Energie zu transportieren.
Leistungsschalter werden in Umspannwerken eingesetzt, um einzelne Stromleitungen zu- oder abzuschalten. Der neue Schalter ist für eine Testinstallation im indischen Bina bestimmt. Indien setzt auf die Ultrahochspannungs-Technik, um seine ...
Anzeige
Anzeige

07.02.2012 | Physik Astronomie
Sharp images from the living mouse brain
07.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
07.02.2012 | Architektur Bauwesen
Zuverlässig und sicher fahren mit alternativen Antrieben
07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
II. HHL-Energiekonferenz zu “Smart Cities“
07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
GI-VDE-Forum zum Thema IT-Sicherheit auf der CeBIT am 9. März 2012 ab 11:00 Uhr
07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten